Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102015110961B4 - Inspection system - Google Patents

Inspection system Download PDF

Info

Publication number
DE102015110961B4
DE102015110961B4 DE102015110961.1A DE102015110961A DE102015110961B4 DE 102015110961 B4 DE102015110961 B4 DE 102015110961B4 DE 102015110961 A DE102015110961 A DE 102015110961A DE 102015110961 B4 DE102015110961 B4 DE 102015110961B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
label
temperature
battery cell
inspection system
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102015110961.1A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102015110961A1 (en
Inventor
Eric Poirier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102015110961A1 publication Critical patent/DE102015110961A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102015110961B4 publication Critical patent/DE102015110961B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/12Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/488Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

Inspektionssystem zum Überwachen einer Batterie eines Fahrzeugs (10), umfassend:ein Array (24) von Batteriezellen (26), die entlang einer Achse A angeordnet sind; undeine Inspektionshilfe, die Folgendes umfasst:ein zum Überwachen der Temperatur und des Innendrucks der Batteriezellen (26) an der Oberfläche (32) eines Metallgehäuses einer jeden Batteriezelle (26) angebrachtes Etikett (30) mit einem temperaturempfindlichen Abschnitt, der Temperaturänderungen anzeigt, und einem belastungsempfindlichen Abschnitt mit mehreren Referenzpunkten, der Positionsänderungen anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dassdas Inspektionssystem weiterhin einen Controller (38) und eine optische Einrichtung (34) umfasst, wobei ein erster der mehreren der Referenzpunkte mit einem Abstand von einem zweiten der mehreren Referenzpunkte beabstandet ist, wobei der Abstand als Reaktion auf einen steigenden Druck innerhalb einer Batteriezelle (26) zunimmt und der Abstand als Reaktion auf den in der Batteriezelle (26) sinkenden Druck abnimmt, undwobei der Controller (38) konfiguriert ist, von der optischen Einrichtung (34) während des optischen Lesens des Etiketts aufgenommene Informationen zu Temperaturänderung und Position von Referenzpunkten unter Verwendung des Abstands die Belastung auf den Bereich der Batteriezelle (26) nahe dem Etikett (30) zu berechnen,wobei der Controller operativ mit einer Datenbank (42) von Referenzfarben und den mit jenen Farben assoziierten Temperaturen verbunden ist und ein Bilderkennungs-/- verarbeitungsprogramm ausführen kann, das die in der Abtastung des Etiketts (30) offenbarte Farbe mit den in der Datenbank (42) enthaltenen Referenzfarben vergleicht,um die Temperatur zu bestimmen.An inspection system for monitoring a battery of a vehicle (10), comprising:an array (24) of battery cells (26) arranged along an axis A; andan inspection aid comprising:a label (30) attached to the surface (32) of a metal casing of each battery cell (26) for monitoring the temperature and internal pressure of the battery cells (26), having a temperature sensitive portion indicating temperature changes, and a load-sensitive section with a plurality of reference points that indicates position changes, characterized in that the inspection system further comprises a controller (38) and an optical device (34), a first of the plurality of the reference points being spaced a distance from a second of the plurality of reference points, wherein the distance increases in response to increasing pressure within a battery cell (26) and the distance decreases in response to decreasing pressure in the battery cell (26), and wherein the controller (38) is configured by the optical device (34) during optical reading of the label recorded information about temperature change and position of reference points using the distance to calculate the load on the area of the battery cell (26) near the label (30), the controller operatively using a database (42) of reference colors and the with temperatures associated with those colors and can execute an image recognition/processing program that compares the color revealed in the scan of the label (30) with the reference colors contained in the database (42) to determine the temperature.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL STATE OF THE ART

Elektrifizierte Fahrzeuge verwenden elektrische Maschinen für den Antrieb. Elektrofahrzeuge, Hybridelektrofahrzeuge (HEVs - Hybrid Electric Vehicles) und Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs - Plug-In Hybrid Electric Vehicles) sind beispielhafte Arten von Elektrofahrzeugen.Electrified vehicles use electric machines for propulsion. Electric vehicles, hybrid electric vehicles (HEVs) and plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) are exemplary types of electric vehicles.

Batterien bestromen die elektrischen Maschinen. Das Inspizieren, Warten und Austauschen der Batterien und anderer Komponenten ist manchmal erforderlich. Verschiedene Faktoren wirken sich auf Entscheidungen zum Initiieren zusätzlicher Inspektionen, Wartung oder für den Austausch von Komponenten aus.Batteries power the electrical machines. Inspecting, maintaining and replacing batteries and other components is sometimes necessary. Various factors impact decisions to initiate additional inspections, maintenance, or component replacement.

In der Druckschrift US 2002/0 119 364 A1 wird offenbart, dass der Innendruck einer Batteriezelle mittels eines an der Batteriezelle angebrachten Etiketts überwacht werden kann, das einen belastungsempfindlichen Abschnitt enthält, der relative Positionsänderungen anzeigt. Das Etikett enthält dabei einen metallischen Film und wird rings um die Batteriezelle angeordnet. Ein anderes Verfahren zum Messen des Innendrucks mittels eines Sensors wird in der Druckschrift US 2013 / 0 093 383 A1 offenbart.In print US 2002/0 119 364 A1 discloses that the internal pressure of a battery cell can be monitored using a label attached to the battery cell that includes a load-sensitive portion that indicates relative position changes. The label contains a metallic film and is arranged around the battery cell. Another method for measuring the internal pressure using a sensor is described in the publication US 2013 / 0 093 383 A1 disclosed.

In der Druckschrift US 2006 / 0 008 699 A1 wird ein Temperaturindikator für eine Batteriezelle beschrieben. Dieser ist über die gesamte Außenseite der Batteriezelle angeordnet.In print US 2006 / 0 008 699 A1 A temperature indicator for a battery cell is described. This is arranged over the entire outside of the battery cell.

Weiteren Stand der Technik zum Hintergrund der Erfindung bilden die Druckschriften US 7 477 995 B2 , US 2009 / 0 192 731 A1 und WO 2013 / 112 531 A2 .The publications form further prior art in the background of the invention US 7,477,995 B2 , US 2009 / 0 192 731 A1 and WO 2013/112 531 A2 .

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF PRESENTATION OF THE INVENTION

Eine Inspektionshilfe enthält unter anderem ein Etikett mit einem temperaturempfindlichen Abschnitt, der Temperaturänderungen anzeigt, und einen belastungsempfindlichen Abschnitt, der Positionsänderungen anzeigt. An inspection aid includes, among other things, a label with a temperature sensitive section that indicates temperature changes and a stress sensitive section that indicates position changes.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform der obigen Inspektionshilfe umfasst der temperaturempfindliche Abschnitt ein thermochromes Material, das die Farbe als Reaktion auf Temperaturänderungen ändert.In another non-limiting embodiment of the above inspection aid, the temperature sensitive portion includes a thermochromic material that changes color in response to temperature changes.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform einer der obigen Inspektionshilfen umfasst das thermochrome Material eine thermochrome Druckfarbe.In a further, non-limiting embodiment of one of the above inspection aids, the thermochromic material comprises a thermochromic ink.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform einer der obigen Inspektionshilfen umfasst der belastungsempfindliche Abschnitt mehrere Referenzkoordinaten, die sich als Reaktion auf das Ausdehnen oder Zusammenziehen des Etiketts relativ zueinander bewegen.In a further non-limiting embodiment of any of the above inspection aids, the stress sensitive portion includes a plurality of reference coordinates that move relative to one another in response to expansion or contraction of the label.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform einer der obigen Inspektionshilfen ist ein erster der mehreren der Referenzpunkte mit einem Abstand von einem zweiten der mehreren Referenzpunkte beabstandet. Der Abstand nimmt als Reaktion auf einen steigenden Druck innerhalb einer Batterie zu. Der Abstand nimmt als Reaktion auf den sinkenden Druck innerhalb der Batterie ab. Alternativ sind auch gewisse permanente Abstandszunahmen infolge von plastischen Verformungen nach einer Hochdruckexposition möglich.In a further, non-limiting embodiment of one of the above inspection aids, a first of the plurality of reference points is spaced at a distance from a second of the plurality of reference points. The distance increases in response to increasing pressure within a battery. The distance decreases in response to the decreasing pressure within the battery. Alternatively, certain permanent increases in distance are also possible as a result of plastic deformation after exposure to high pressure.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform einer der obigen Inspektionshilfen enthält die Einrichtung einen Identifikationsabschnitts des Etiketts. Der Identifikationsabschnitt enthält Identifikationsinformationen.In a further, non-limiting embodiment of one of the above inspection aids, the device includes an identification portion of the label. The identification section contains identification information.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform einer der obigen Inspektionshilfen liefert der Identifikationsabschnitt mindestens einen Teil des temperaturempfindlichen Abschnitts und mindestens einen Teil des belastungsempfindlichen Abschnitts.In a further non-limiting embodiment of one of the above inspection aids, the identification section provides at least a part of the temperature-sensitive section and at least a part of the stress-sensitive section.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform einer der obigen Inspektionshilfen umfasst der Identifikationsabschnitt einen Strichcode.In a further, non-limiting embodiment of one of the above inspection aids, the identification section comprises a bar code.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform einer der obigen Inspektionshilfen umfasst der Identifikationsabschnitt einen QR-Code (QR - Quick Response - schnelle Antwort).In a further, non-limiting embodiment of one of the above inspection aids, the identification section comprises a QR (Quick Response) code.

Das Etikett ist an einer Batteriezelle angebracht.The label is attached to a battery cell.

Ein Verfahren zum Inspizieren einer Batterie gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet unter anderem das Detektieren von Änderungen bei einer Temperatur einer Batterie anhand eines temperaturempfindlichen Abschnitts eines Etiketts, und das Detektieren von Änderungen bei der Belastung der Batterie anhand eines belastungsempfindlichen Abschnitts des Etiketts.A method of inspecting a battery according to an exemplary aspect of the present invention includes, among other things, detecting changes in a temperature of a battery from a temperature-sensitive portion of a label, and detecting changes in load on the battery from a load-sensitive portion of the label.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform des obigen Verfahrens zeigen Änderungen bei einer Farbe des temperaturempfindlichen Abschnitts eine Änderung bei der Temperatur an.In another non-limiting embodiment of the above method, changes in a color of the temperature sensitive portion indicate a change in temperature.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren umfasst der belastungsempfindliche Abschnitt Referenzkoordinaten, und eine Änderung bei der Relativposition der Referenzkoordinaten zeigt eine Änderung bei der Belastung an.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the load-sensitive portion includes reference coordinates, and a change in the relative position of the reference coordinates indicates a change in the load.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das optische Lesen des Etiketts, um die Farbe und die Position zu sammeln.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the method includes optically reading the label to collect color and position.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren zeigt ein Abstand zwischen mindestens einigen der Referenzkoordinaten, der mit der Zeit zunimmt, mehr Belastung an und zeigt ein Abstand zwischen mindestens einigen der Referenzkoordinaten, der mit der Zeit abnimmt, weniger Belastung an.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, a distance between at least some of the reference coordinates that increases with time indicates more stress and a distance between at least some of the reference coordinates that decreases with time indicates less stress.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das Schätzen von Druck innerhalb der Batterie unter Verwendung der Belastung.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the method includes estimating pressure within the battery using the load.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren weiterhin das Sammeln von Identifikationsinformationen über die Batterie während eines optischen Lesens eines Informationsabschnitts des Etiketts.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the method further includes collecting identification information about the battery during optical reading of an information portion of the label.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das direkte Sichern des Etiketts an der Batterie.In another non-limiting embodiment of any of the above methods, the method includes directly securing the label to the battery.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das direkte Malen des Etiketts auf die Batterie.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the method includes painting the label directly onto the battery.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das Referenzieren einer Datenbank während des Detektierens, wobei die Datenbank mindestens eine mit mindestens einer Temperatur, einer Messung einer mit einem Druck assoziierten Belastung oder beiden assoziierte Referenzfarbe umfasst.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the method includes referencing a database while detecting, the database comprising at least one reference color associated with at least one of a temperature, a measurement of stress associated with a pressure, or both.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das Aktualisieren der Datenbank unter Verwendung von Informationen von während des Detektierens.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the method includes updating the database using information from while detecting.

Bei einer weiteren, nicht-beschränkenden Ausführungsform eines der obigen Verfahren beinhaltet das Verfahren das Diagnostizieren, dass eine Batterie ausgetauscht werden sollte, auf der Basis der Änderungen bei der Temperatur, der Änderungen bei der Belastung oder beiden.In a further non-limiting embodiment of any of the above methods, the method includes diagnosing that a battery should be replaced based on changes in temperature, changes in load, or both.

Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorausgegangenen Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Zeichnungen einschließlich beliebiger ihrer verschiedenen Aspekte oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig oder in beliebiger Kombination genommen werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale können auf alle Ausführungsformen angewendet werden, sofern solche Merkmale nicht inkompatibel sind.The embodiments, examples and alternatives of the preceding paragraphs, the claims or the following description and the drawings, including any of their various aspects or respective individual features, may be taken independently or in any combination. Features described in connection with one embodiment may be applied to all embodiments unless such features are incompatible.

BESCHREIBUNG DER FIGURENDESCRIPTION OF THE FIGURES

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele ergeben sich dem Fachmann aus der ausführlichen Beschreibung. Die Figuren, die die ausführliche Beschreibung begleiten, können wie folgt kurz beschrieben werden:

  • 1 veranschaulicht eine schematische Ansicht eines beispielhaften Elektrofahrzeugs.
  • 2 veranschaulicht eine Perspektivansicht einer optischen Einrichtung, die Batteriezellen aus einem Batteriepaket des Elektrofahrzeugs von 1 inspiziert.
  • 3 veranschaulicht eine vergrößerte Seitenansicht einer der Batteriezellen von 2, die ein Etikett gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • 4A veranschaulicht ein Etikett, das in einem weiteren Ausführungsbeispiel an einer Batteriezelle angebracht ist.
  • 4B veranschaulicht das Etikett von 4A, nachdem die Batteriezelle sich relativ zu der Batteriezelle von 4A erwärmt hat und ausgedehnt hat.
The various features and advantages of the disclosed examples will become apparent to those skilled in the art from the detailed description. The figures that accompany the detailed description can be briefly described as follows:
  • 1 illustrates a schematic view of an example electric vehicle.
  • 2 illustrates a perspective view of an optical device that contains battery cells from a battery pack of the electric vehicle 1 inspected.
  • 3 illustrates an enlarged side view of one of the battery cells of 2 , showing a label according to an embodiment of the present disclosure.
  • 4A illustrates a label attached to a battery cell in another embodiment.
  • 4B illustrates the label of 4A , after the battery cell moves relative to the battery cell 4A warmed and expanded.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Inspizieren und Diagnostizieren von Komponenten und insbesondere das Überwachen von Variablen wie etwa der Temperatur und des Innendrucks einer Batteriezelle. Die vorliegende Offenbarung beinhaltet das Überwachen dieser Variablen unter Verwendung eines gemeinsamen Etiketts.The present disclosure relates generally to inspecting and diagnosing components and, more particularly, to monitoring variables such as the temperature and internal pressure of a battery cell. The present disclosure involves monitoring these variables using a common label.

Unter Bezugnahme auf 1 enthält ein beispielhaftes Elektrofahrzeug 10 ein Batteriepaket 14 zum Bestromen einer elektrischen Maschine 18. Das Fahrzeug enthält Räder 22, die von der elektrischen Maschine 18 angetrieben werden. Die elektrische Maschine 18 empfängt elektrischen Strom vom Batteriepaket 14 und wandelt den elektrischen Strom in ein Drehmoment um.With reference to 1 An exemplary electric vehicle 10 contains a battery pack 14 for powering an electrical machine 18. The vehicle contains wheels 22 that are driven by the electrical machine 18. The electric machine 18 receives electrical power from the battery pack 14 and converts the electrical power into torque.

Das beispielhafte Fahrzeug 10 ist ein vollelektrisches Fahrzeug. Bei anderen Beispielen ist das Fahrzeug 10 ein Hybridelektrofahrzeug, das Räder unter Verwendung eines Verbrennungsmotors anstelle der oder zusätzlich zu der elektrischen Maschine 18 selektiv antreibt. Bei hybridelektrischen Beispielen kann die elektrische Maschine 18 selektiv als Generator zum Wiederaufladen des Batteriepakets 14 arbeiten.The exemplary vehicle 10 is a fully electric vehicle. In other examples, the vehicle 10 is a hybrid electric vehicle that selectively drives wheels using an internal combustion engine instead of or in addition to the electric machine 18. In hybrid-electric examples, the electric machine 18 may selectively operate as a generator to recharge the battery pack 14.

Nunmehr unter Bezugnahme auf die 2 und 3 enthält das Batteriepaket 14 ein Array 24 von Batteriezellen 26, die entlang einer Achse A angeordnet sind. Die Batteriezellen 26 können durch nichtgezeigte Endwände, andere Komponenten wie etwa Seitenwände axial zusammengedrückt werden und Abdeckungen können andere Seiten der Batteriezellen 26 umgeben. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Batteriepaket 14 50 bis 500 individuelle Batteriezellen 26 innerhalb des Arrays 24 enthalten. Bei anderen Beispielen enthält das Batteriepaket 14 möglicherweise nur eine einzelne Zelle. Die Zellen sind in diesem Beispiel Lithium-Ionen-Zellen.Now with reference to the 2 and 3 The battery pack 14 contains an array 24 of battery cells 26 which are arranged along an axis A. The battery cells 26 may be axially compressed by end walls not shown, other components such as side walls, and covers may surround other sides of the battery cells 26. In some embodiments, the battery pack 14 may contain 50 to 500 individual battery cells 26 within the array 24. In other examples, the battery pack 14 may contain only a single cell. The cells in this example are lithium-ion cells.

Ein Etikett 30 wird an einer nach außen gewandten Oberfläche 32 jeder der Batteriezellen 26 befestigt. Das beispielhafte Etikett 30 enthält allgemein einen Informationsabschnitt, einen temperaturempfindlichen Abschnitt und einen belastungsempfindlichen Abschnitt. Der temperaturempfindliche Abschnitt kann den belastungsempfindlichen Abschnitt enthalten und umgekehrt. Der temperaturempfindliche Abschnitt, der belastungsempfindliche Abschnitt oder beide könnten auch als Teil des Identifikationsabschnitts des Etiketts 30 verwendet werden.A label 30 is attached to an outward-facing surface 32 of each of the battery cells 26. The exemplary label 30 generally includes an information section, a temperature-sensitive section, and a stress-sensitive section. The temperature sensitive section may include the stress sensitive section and vice versa. The temperature sensitive portion, the stress sensitive portion, or both could also be used as part of the identification portion of the label 30.

Das Etikett 30 ist eine Art von Inspektionshilfe oder Diagnostikwerkzeug. Das Etikett 30 wird adhäsiv an der Oberfläche 32 der Batteriezelle 26 befestigt. Die Oberfläche 32 ist typischerweise Teil eines Metallgehäuses (oder eines Beutels) der Batteriezelle. Das Etikett 30 kann eine einzelne unitäre Struktur oder eine Sammlung individueller separater Komponenten sein.The label 30 is a type of inspection aid or diagnostic tool. The label 30 is adhesively attached to the surface 32 of the battery cell 26. Surface 32 is typically part of a metal casing (or bag) of the battery cell. The label 30 may be a single unitary structure or a collection of individual separate components.

In diesem Beispiel kann eine optische Einrichtung 34 wie etwa eine Digitalkamera das Etikett unter Verwendung von Lasern, CCD-Imagern (CCD - Charge Coupled Device - ladungsgekoppeltes Bauelement), Sensoren mit aktiven Pixeln oder anderen Arten von optischen Erkennungs- oder Erfassungstechniken optisch abtasten.In this example, an optical device 34 such as a digital camera may optically scan the label using lasers, charge coupled device (CCD) imagers, active pixel sensors, or other types of optical detection or sensing techniques.

Mindestens ein Abschnitt des beispielhaften Etiketts 30 enthält einen Matrixcode wie etwa einen Strichcode, der Daten darstellt, die unter anderem eine Seriennummer der Batteriezelle 26 betreffen, an der das Etikett 30 befestigt ist. Der Strichcode kann ein gestapelter Strichcode, ein gerader Strichcode usw. sein.At least a portion of the exemplary label 30 includes a matrix code, such as a bar code, representing data relating to, among other things, a serial number of the battery cell 26 to which the label 30 is attached. The barcode can be a stacked barcode, a straight barcode, etc.

Der Matrixcode ist eine Art von Identifikationsabschnitt, und der Strichcode ist eine Art von Matrixcode. Bei anderen Beispielen ist der Identifikationsabschnitt eine andere Art von Matrixcode wie etwa ein Aztec-Code, DateGlyph, Data Matrix, MaxiCode, Qode oder Shotcode.The matrix code is a type of identification section, and the bar code is a type of matrix code. In other examples, the identification section is another type of matrix code such as an Aztec Code, DateGlyph, Data Matrix, MaxiCode, Qode or Shotcode.

Das Abtasten des Etiketts 30 gestattet es einem Benutzer, die durch den Strichcode dargestellten Daten zu sammeln. Ein Controller 38 sammelt die durch den Strichcode dargestellten Daten. Die Daten können durch den Controller 38 kompiliert werden, um auf einem Display, einem Ausdruck usw. betrachtet zu werden.Scanning the label 30 allows a user to collect the data represented by the bar code. A controller 38 collects the data represented by the bar code. The data can be compiled by the controller 38 to be viewed on a display, a printout, etc.

Der Strichcode des Etiketts 30 kann stattdessen oder zusätzlich Daten darstellen, die das Batteriepaket 14, das Fahrzeug 10 oder beide betreffen. Andere beispielhafte Daten, die durch den Barcode dargestellt werden, beinhalten das Herstellungsdatum für die Batteriezelle 26, den Herstellungsort und andere Arten von Daten, die zum Identifizieren von Merkmalen der Batteriezelle 26 und umgebender Strukturen nützlich sind.The bar code of the label 30 may instead or additionally represent data relating to the battery pack 14, the vehicle 10, or both. Other exemplary data represented by the barcode includes the date of manufacture for the battery cell 26, the manufacturing location, and other types of data useful for identifying characteristics of the battery cell 26 and surrounding structures.

Bei dem beispielhaften Etikett 30 ist der temperaturempfindliche Abschnitt ein thermochromes Material wie etwa eine thermochrome Druckfarbe. Das thermochrome Material ändert die Farbe als Reaktion auf die Temperatur. Zu Zwecken dieser Offenbarung kann sich eine Änderung bei der Farbe auf die Bildfarbe sowie auf eine Änderung beim Farbton beziehen.In the exemplary label 30, the temperature sensitive portion is a thermochromic material such as a thermochromic ink. The thermochromic material changes color in response to temperature. For purposes of this disclosure, a change in color may refer to the image color as well as a change in hue.

Während des Abtastens des Etiketts 30 detektiert die optische Einrichtung 34 eine Farbe des temperaturempfindlichen Abschnitts des Etiketts 30. Die detektierte Farbe wird mit einer Referenzfarbe verglichen, um eine Temperatur des Etiketts zu bestimmen.While scanning the label 30, the optical device 34 detects a color of the temperature-sensitive portion of the label 30. The detected color is compared to a reference color to determine a temperature of the label.

Der beispielhafte Controller 38 ist operativ mit einer Datenbank 42 von Referenzfarben und den mit jenen Farben assoziierten Temperaturen verbunden. Bei einigen Beispielen initiiert das Abtasten des Etiketts einen Zugang zu einer Datenbank, die online ist. Ein Referenz- oder Basislinienetikettbild kann mit dem Strichcode in der Datenbank 42 assoziiert sein.The exemplary controller 38 is operatively connected to a database 42 of reference colors and the temperatures associated with those colors. In some examples, scanning the label initiates access to a database that is online. A reference or baseline label image may be associated with the barcode in the database 42.

Der Controller 38 kann ein Bilderkennungs-/-verarbeitungsprogramm ausführen, das die in der Abtastung des Etiketts 30 offenbarte Farbe mit den in der Datenbank 42 enthaltenen Referenzfarben vergleicht, um die Temperatur zu bestimmen. Das Bilderkennungs-/-verarbeitungsprogramm kann entweder durch den Controller oder auf einem Server ausgeführt werden. Der Controller 38 kann Bilderkennungssoftware verwenden, um den Vergleich zu unterstützen.The controller 38 may execute an image recognition/processing program that compares the color revealed in the scan of the label 30 with the reference colors contained in the database 42 to determine the temperature. The image recognition/processing program can be run either by the controller or on a server be executed. The controller 38 may use image recognition software to assist in the comparison.

Bei einigen Beispielen speichert die Datenbank 42 auch eine Farb- und Temperaturhistorie des Etiketts 30 und der assoziierten Batteriezelle 26. Da das Etikett 30 während der Lebensdauer der Batteriezelle 26 wiederholt abgetastet wird, werden die detektierten Farben und ihre Temperaturen in der Datenbank 42 gespeichert.In some examples, database 42 also stores a color and temperature history of label 30 and associated battery cell 26. As label 30 is repeatedly scanned throughout the life of battery cell 26, the detected colors and their temperatures are stored in database 42.

Ein Farbunterschied zwischen einer in einer Abtastung detektierten Farbe und einer in einer vorausgegangenen Abtastung detektierten Farbe zeigt eine Temperaturänderung an. Weil das Etikett 30 direkt an der Oberfläche 32 befestigt ist, kann die Temperaturänderung als eine Temperaturänderung der Oberfläche 32 und allgemeiner eine Temperaturänderung der Batteriezelle 26 angesehen werden. Somit können Abtastungen des Etiketts durch die optische Einrichtung 34 eine Temperatur der Batteriezelle 26 offenbaren.A color difference between a color detected in one scan and a color detected in a previous scan indicates a change in temperature. Because the label 30 is attached directly to the surface 32, the temperature change can be viewed as a temperature change of the surface 32 and more generally a temperature change of the battery cell 26. Thus, scans of the label by the optical device 34 may reveal a temperature of the battery cell 26.

Bei einigen Beispielen ändert das thermochrome Material die Farbe, während die Temperatur fluktuiert. Somit stellt das thermochrome Material eine Temperatur zu einem Zeitpunkt des Abtastens durch die optische Einrichtung 34 dar.In some examples, the thermochromic material changes color as the temperature fluctuates. Thus, the thermochromic material represents a temperature at a time of scanning by the optical device 34.

Bei anderen Beispielen ändert das thermochrome Material die Farbe permanent nach dem Erreichen einer gewissen Temperatur. Das heißt, die Änderung an der Farbe bleibt, selbst falls die Temperatur der Batteriezelle 26 gegenüber dieser Temperatur sinkt.In other examples, the thermochromic material changes color permanently after reaching a certain temperature. That is, the change in color remains even if the temperature of the battery cell 26 decreases from that temperature.

Beispielsweise kann das thermochrome Material des Etiketts 30 von schwarz zu rot wechseln, falls das Etikett 30 Temperaturen über 150°F ausgesetzt wird. Das thermochrome Material ist derart ausgelegt, dass die rote Färbung selbst dann bleibt, falls die Temperatur gegenüber der Temperatur von 150°F abnimmt. Eine nachfolgende Abtastung des Etiketts 30 durch die optische Einrichtung 34 würde dann offenbaren, dass die Batteriezelle 26 und das zugehörige Etikett 30 Temperaturen über der Schwellwerttemperatur von 150°F erfahren hat, selbst falls ihre aktuelle Temperatur signifikant unter 150°F wäre. Das Identifizieren, ob die Batteriezelle 26 jemals eine gewisse Temperatur erreicht hat, kann dabei hilfreich sein, wenn Wartungsanforderungen ausgewertet werden.For example, the thermochromic material of the label 30 may change from black to red if the label 30 is exposed to temperatures above 150°F. The thermochromic material is designed such that the red color remains even if the temperature decreases from 150°F. A subsequent scan of the label 30 by the optical device 34 would then reveal that the battery cell 26 and the associated label 30 have experienced temperatures above the threshold temperature of 150°F, even if their current temperature were significantly below 150°F. Identifying whether the battery cell 26 has ever reached a certain temperature can be helpful when evaluating maintenance requirements.

Zusätzlich zu dem Informationsabschnitt und dem temperaturempfindlichen Abschnitt enthält das Etikett 30 zusätzlich den belastungsempfindlichen Abschnitt, der die erste Linie 46a und die zweite Linie 46b als Referenzpositionen enthält. Änderungen bei den relativen oder absoluten Positionen der ersten Linie 46a und der zweiten Linie 46b können zum Bestimmen der Belastung über der Oberfläche 32 verwendet werden.In addition to the information portion and the temperature sensitive portion, the label 30 additionally includes the stress sensitive portion including the first line 46a and the second line 46b as reference positions. Changes in the relative or absolute positions of the first line 46a and the second line 46b can be used to determine the stress across the surface 32.

Beispielsweise ist die erste Linie 46a mit einem Abstand D von der zweiten Linie 46b beabstandet. Ein Innendruck innerhalb der Batteriezelle 26 bewirkt ein Anschwellen der Batteriezelle 26. Wie zu verstehen ist, vergrößert dies den Abstand D. Die beispielhafte optische Einrichtung 34 misst den Abstand D während des Abtastens. Der Abstand D wird an den Controller 38 kommuniziert.For example, the first line 46a is spaced from the second line 46b by a distance D. Internal pressure within the battery cell 26 causes the battery cell 26 to swell. As can be understood, this increases the distance D. The exemplary optical device 34 measures the distance D during scanning. The distance D is communicated to the controller 38.

Der Controller 38 berechnet unter Verwendung der Messung des Abstands D die Belastung auf dem Bereich der Batteriezelle 26 nahe dem Etikett 30. Die Höhen der Belastung können unter Verwendung tatsächlicher Änderungen bei der Länge im Abstand D, Änderungen bei Längenverhältnissen usw. berechnet werden.The controller 38 calculates the load on the area of the battery cell 26 near the label 30 using the measurement of the distance D. The levels of the load may be calculated using actual changes in length at distance D, changes in aspect ratios, etc.

Die Messung der Belastung über der Oberfläche 32 kann mit dem aktuellen Druck innerhalb der Batteriezelle 26 oder einem früheren Druck innerhalb der Batteriezelle 26 korreliert werden. Diese Korrelationen können von der Datenbank 42 gespeichert werden und es kann auf sie zugegriffen werden. Sowohl Zug- als auch Druckbelastungen können mit einem Anstieg bei Druck in Abhängigkeit vom Ort des Etiketts korreliert werden, d.h., die Zelle kann sich an einigen Orten „zusammenziehen“, wie etwa nahe Kanten, wenn der Druck steigt.The measurement of the load across the surface 32 can be correlated with the current pressure within the battery cell 26 or a previous pressure within the battery cell 26. These correlations can be stored and accessed by the database 42. Both tensile and compressive loads can be correlated with an increase in pressure depending on the location of the label, i.e. the cell may "contract" in some locations, such as near edges, as pressure increases.

Ein Techniker verlässt sich möglicherweise auf Testergebnisse in einem Labor, um die bestimmten Höhen der Belastung entsprechend einem bestimmten Innendruck innerhalb der Batteriezelle 26 zu entwickeln. Der Controller 38 bestimmt unter Nutzung der Messung der Belastung einen geschätzten Innendruck innerhalb der Batteriezelle 26. Die Höhen der Belastung entsprechend dem bestimmten Innendruck können innerhalb der Datenbank 42 gespeichert werden.A technician may rely on test results in a laboratory to develop the specific levels of stress corresponding to a specific internal pressure within the battery cell 26. The controller 38 determines an estimated internal pressure within the battery cell 26 using the measurement of the load. The levels of the load corresponding to the determined internal pressure can be stored within the database 42.

Allgemein ist die Belastung ε eine dimensionslose Zahl, die eine relative Verformung anzeigt, die aus einem durch aufgebrachte Kräfte oder Druck induzierten Belastungsfeld resultieren oder aufgrund von Änderungen beim Temperaturfeld innerhalb des Körpers. Die Belastung kann in einer beliebigen Richtung eines Koordinatensystems auftreten und kann durch die Verschiebung von Referenzpunkten wie etwa den Linien 46a und 46b überwacht werden.In general, the stress ε is a dimensionless number indicating relative deformation resulting from a stress field induced by applied forces or pressure or due to changes in the temperature field within the body. The loading can occur in any direction of a coordinate system and can be monitored by the displacement of reference points such as lines 46a and 46b.

In diesem Beispiel werden Änderungen des Abstands D bezüglich der festgelegten Anfangsbedingungen optisch gelesen, um den physikalischen Zustand des zu überwachenden Objekts, hier die Batteriezelle 26, zu bewerten. Somit können Referenzfarbe und Positionsinformationen während des optischen Lesens des Etiketts 30 gesammelt werden.In this example, changes in the distance D with respect to the specified initial conditions are read optically in order to evaluate the physical state of the object to be monitored, here the battery cell 26. This means that reference color and position information can be used during the optical reading of the label 30 can be collected.

Bei einigen Beispielen, wo mehrere relative oder absolute Referenzpunktänderungen in mehreren verschiedenen Richtungen verwendet werden können, um die Richtung und Größe der Belastung zu kennzeichnen. Alternativ können die Verhältnisse der relativen oder absoluten Änderungen in verschiedenen Richtungen verwendet werden, um die Richtung und Größe der Belastung zu kennzeichnen. Weiterhin kann auch eine spezifische oder bevorzugte Richtung auf der Basis gewählt werden, dass sie eine bessere Korrelation mit dem Druck zu Kalibrierungszwecken liefert.In some examples where multiple relative or absolute reference point changes in multiple different directions can be used to characterize the direction and magnitude of the load. Alternatively, the ratios of relative or absolute changes in different directions can be used to characterize the direction and magnitude of the load. Furthermore, a specific or preferred direction may also be chosen on the basis that it provides better correlation with pressure for calibration purposes.

Personen, die für das Warten des Batteriepakets 14 verantwortlich sind, können das Etikett 30 und die Etiketten 30' anderer Batteriezellen innerhalb des Arrays 24 periodisch abtasten. Diese Informationen werden innerhalb der Datenbank 42 des Controllers gesichert. Signifikante Änderungen bei überwachten Temperaturen, Belastung oder beiden können den Techniker veranlassen, eine oder mehrere der Batteriezellen 26 auszutauschen. Zusätzlich zu dem Sammeln von Informationen über die Zelle aus einer Datenbank (z.B. auf einer Website, Cloud-Server) können die neu gesammelten Informationen von dem Etikett 30 über Temperatur, Belastung oder Druckhistorie zur Referenz und zum Vergleichen der Zukunft zur Datenbank 42 hochgeladen werden.Persons responsible for maintaining the battery pack 14 may periodically scan the label 30 and the labels 30' of other battery cells within the array 24. This information is saved within the controller's database 42. Significant changes in monitored temperatures, load, or both may prompt the technician to replace one or more of the battery cells 26. In addition to collecting information about the cell from a database (e.g. on a website, cloud server), the newly collected information from the label 30 about temperature, stress or pressure history can be uploaded to the database 42 for future reference and comparison.

Wenngleich das Etikett 30 zur Verwendung in Verbindung mit Batteriezellen 26 beschrieben wird, kann der Fachmann mit dem Vorzug dieser Offenbarung andere Gegenstände verstehen, die von dem Etikett 30 profitieren würden. Beispielsweise könnte die Offenbarung zum Überwachen anderer Gegenstände verwendet werden, die gegenüber Wärme, Druck oder Belastung empfindlich sind, wie etwa Strukturteile in Flugzeugen, Komponenten von Kesseln und Druckgefäßen usw.Although the label 30 is described for use in conjunction with battery cells 26, those skilled in the art can, with the benefit of this disclosure, understand other items that would benefit from the label 30. For example, the disclosure could be used to monitor other items that are sensitive to heat, pressure, or stress, such as structural parts in aircraft, components of boilers and pressure vessels, etc.

Nunmehr unter Bezugnahme auf die 4A und 4B wird ein weiteres beispielhaftes Etikett 40 mit einem Matrixcode wie etwa einem QR-Code (Quick Response) anstatt einem geraden Strichcode bedruckt. Das Etikett 40 umfasst auf einer Oberfläche 44 einer Batteriezelle 26 gedruckte thermochrome Farbe. Die thermochrome Farbe liefert den thermochromen Abschnitt des Etiketts 40. Farbänderungen bei der thermochromen Farbe zeigen Temperaturänderungen an. In diesem Beispiel befindet sich das Etikett 40 in der Umgebung von 4B auf einer signifikant höheren Temperatur und einer anderen Farbe als das Etikett 40.Now with reference to the 4A and 4B Another exemplary label 40 is printed with a matrix code such as a QR (Quick Response) code instead of a straight barcode. The label 40 includes thermochromic ink printed on a surface 44 of a battery cell 26. The thermochromic ink provides the thermochromic portion of the label 40. Color changes in the thermochromic ink indicate temperature changes. In this example, label 40 is in the vicinity of 4B at a significantly higher temperature and a different color than label 40.

Das Etikett 40 besitzt weiterhin einen belastungsempfindlichen Abschnitt. Innerhalb des Etiketts 40 sind die Referenzpunkte durch geometrische Muster wie etwa einen ersten Punkt 50a, einen zweiten Punkt 50b und einen dritten Punkt 50c dargestellt. Eine das Etikett 40 abtastende optische Einrichtung kann Informationen an den Controller 38 liefern, die den Abstand und relative Positionen des ersten Punkts 50a, des zweiten Punkts 50b und des dritten Punkts 50c bestimmen. Diese Messungen offenbaren Positionsänderungen der Punkte, mit denen der Druck oder die Druckhistorie innerhalb einer Batteriezelle bestimmt werden können.The label 40 also has a stress-sensitive section. Within the label 40, the reference points are represented by geometric patterns such as a first point 50a, a second point 50b and a third point 50c. An optical device scanning the label 40 may provide information to the controller 38 that determines the distance and relative positions of the first point 50a, the second point 50b and the third point 50c. These measurements reveal changes in position of the points that can be used to determine the pressure or pressure history within a battery cell.

In diesem Beispiel sind die Abstände zwischen dem ersten Punkt 50a, dem zweiten Punkt 50b und dem dritten Punkt 50c für das Etikett 40 in der Umgebung von 4B größer als das Etikett von 4A. Dies bedeutet, dass die Oberfläche 44 in der Umgebung von 4B stärker belastet ist als die Oberfläche 44 in der Umgebung von 4A und dass der Innendruck der Batteriezelle 26 in der Umgebung von 4A größer ist als der Innendruck der Batteriezellen 26 in der Umgebung von 4B.In this example, the distances between the first point 50a, the second point 50b and the third point 50c for the label 40 are in the vicinity of 4B larger than the label of 4A . This means that the surface 44 is in the vicinity of 4B is more heavily loaded than the surface 44 in the area 4A and that the internal pressure of the battery cell 26 is in the vicinity of 4A is greater than the internal pressure of the battery cells 26 in the area of 4B .

Zu Merkmalen dieser Offenbarung zählt ein Etikett, das sowohl Temperatur- als auch Druckinformationen über eine Batteriezelle liefert. Das Sammeln dieser Informationen von dem gleichen Etikett reduziert die Inspektionszeit, die Diagnosezeit, Kosten und Fehler. Das Sammeln kann ein Kalibrieren beinhalten, um Änderungen beim Innendruck als Funktion der gemessenen Belastung entlang spezifischen Richtungen wiederzugeben.Features of this disclosure include a label that provides both temperature and pressure information about a battery cell. Collecting this information from the same label reduces inspection time, diagnostic time, costs and errors. Collection may include calibration to reflect changes in internal pressure as a function of measured stress along specific directions.

Die Druck- und Temperaturinformationen, die von dem Etikett gemessen werden, oder die Historie dieser Informationen kann zusammen mit einem relativ schnellen Zugriff auf eine Basislinieninformationen enthaltende Datenbank ein schnelles und zuverlässiges Diagnosewerkzeug für die Überwachung des Gesundheitszustands von Batteriezellen oder druck-/temperaturempfindlichen Gegenständen bereitstellen. Bei einigen Beispielen kann die Temperatur-, Belastungs- und Druckhistorie gleichzeitig auf einen Online-Server zur Verarbeitung bezüglich vorausgegangener Daten und/oder für eine Referenz in der Zukunft hochgeladen werden.The pressure and temperature information measured by the label, or the history of this information, along with relatively rapid access to a database containing baseline information, can provide a rapid and reliable diagnostic tool for monitoring the health of battery cells or pressure/temperature sensitive items. In some examples, the temperature, stress and pressure history may be simultaneously uploaded to an online server for processing against previous data and/or for future reference.

Die vorausgegangene Beschreibung ist von beispielhafter, denn beschränkender Natur. Variationen und Modifikationen an den offenbarten Beispielen können dem Fachmann offensichtlich werden, die nicht notwendigerweise von dem Wesen dieser Offenbarung abweichen. Somit kann der Umfang des legalen Schutzes, den diese Offenbarung erhält, nur durch Lektüre der folgenden Ansprüche bestimmt werden.The foregoing description is exemplary rather than restrictive in nature. Variations and modifications to the disclosed examples may become apparent to those skilled in the art, which do not necessarily depart from the spirit of this disclosure. Thus, the extent of legal protection afforded to this disclosure can only be determined by reading the following claims.

Claims (9)

Inspektionssystem zum Überwachen einer Batterie eines Fahrzeugs (10), umfassend: ein Array (24) von Batteriezellen (26), die entlang einer Achse A angeordnet sind; und eine Inspektionshilfe, die Folgendes umfasst: ein zum Überwachen der Temperatur und des Innendrucks der Batteriezellen (26) an der Oberfläche (32) eines Metallgehäuses einer jeden Batteriezelle (26) angebrachtes Etikett (30) mit einem temperaturempfindlichen Abschnitt, der Temperaturänderungen anzeigt, und einem belastungsempfindlichen Abschnitt mit mehreren Referenzpunkten, der Positionsänderungen anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Inspektionssystem weiterhin einen Controller (38) und eine optische Einrichtung (34) umfasst, wobei ein erster der mehreren der Referenzpunkte mit einem Abstand von einem zweiten der mehreren Referenzpunkte beabstandet ist, wobei der Abstand als Reaktion auf einen steigenden Druck innerhalb einer Batteriezelle (26) zunimmt und der Abstand als Reaktion auf den in der Batteriezelle (26) sinkenden Druck abnimmt, und wobei der Controller (38) konfiguriert ist, von der optischen Einrichtung (34) während des optischen Lesens des Etiketts aufgenommene Informationen zu Temperaturänderung und Position von Referenzpunkten unter Verwendung des Abstands die Belastung auf den Bereich der Batteriezelle (26) nahe dem Etikett (30) zu berechnen, wobei der Controller operativ mit einer Datenbank (42) von Referenzfarben und den mit jenen Farben assoziierten Temperaturen verbunden ist und ein Bilderkennungs-/- verarbeitungsprogramm ausführen kann, das die in der Abtastung des Etiketts (30) offenbarte Farbe mit den in der Datenbank (42) enthaltenen Referenzfarben vergleicht, um die Temperatur zu bestimmen.An inspection system for monitoring a battery of a vehicle (10), comprising: an array (24) of battery cells (26) arranged along an axis A; and an inspection aid comprising: a label (30) for monitoring the temperature and internal pressure of the battery cells (26) attached to the surface (32) of a metal casing of each battery cell (26) with a temperature sensitive portion indicating temperature changes, and a load-sensitive section with a plurality of reference points that indicates position changes, characterized in that the inspection system further comprises a controller (38) and an optical device (34), a first of the plurality of the reference points being spaced a distance from a second of the plurality of reference points , wherein the distance increases in response to increasing pressure within a battery cell (26) and the distance decreases in response to decreasing pressure in the battery cell (26), and wherein the controller (38) is configured by the optical device (34 ) information recorded during the optical reading of the label about temperature change and position of reference points using the distance to calculate the load on the area of the battery cell (26) near the label (30), the controller operating with a database (42) of reference colors and the temperatures associated with those colors and can execute an image recognition/processing program that compares the color revealed in the scan of the label (30) with the reference colors contained in the database (42) to determine the temperature. Inspektionssystem nach Anspruch 1, wobei der temperaturempfindliche Abschnitt ein thermochromes Material umfasst, das die Farbe als Reaktion auf Temperaturänderungen ändert.inspection system Claim 1 , wherein the temperature-sensitive portion comprises a thermochromic material that changes color in response to temperature changes. Inspektionssystem nach Anspruch 2, wobei das thermochrome Material eine thermochrome Druckfarbe umfasst, und das thermochrome Material nach dem Erreichen einer bestimmten Temperatur die Farbe permanent ändert.inspection system Claim 2 , wherein the thermochromic material comprises a thermochromic printing ink, and the thermochromic material permanently changes color after reaching a certain temperature. Inspektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der belastungsempfindliche Abschnitt mehrere Referenzkoordinaten umfasst, die sich als Reaktion auf ein Ausdehnen oder Zusammenziehen des Etiketts (30) relativ zueinander bewegen.Inspection system according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the stress-sensitive portion includes a plurality of reference coordinates that move relative to one another in response to expansion or contraction of the label (30). Inspektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend einen Identifikationsabschnitt des Etiketts (30), wobei der Identifikationsabschnitt Identifikationsinformationen enthält.Inspection system according to one of the Claims 1 until 4 , further comprising an identification section of the label (30), the identification section containing identification information. Inspektionssystem nach Anspruch 5, wobei der Identifikationsabschnitt mindestens einen Teil des temperaturempfindlichen Abschnitts und mindestens einen Teil des belastungsempfindlichen Abschnitts bereitstellt.inspection system Claim 5 , wherein the identification section provides at least a part of the temperature-sensitive section and at least a part of the load-sensitive section. Inspektionssystem nach Anspruch 5, wobei der Identifikationsabschnitt einen Strichcode umfasst.inspection system Claim 5 , wherein the identification section comprises a barcode. Inspektionssystem nach Anspruch 5, wobei der Identifikationsabschnitt einen QR-Code (Quick Response - schnelle Antwort) umfasst.inspection system Claim 5 , wherein the identification section includes a QR (Quick Response) code. Inspektionssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Etikett (30) auf eine Lithium-Ionen-Batteriezelle gedruckt ist.Inspection system according to one of the Claims 1 until 8th , wherein the label (30) is printed on a lithium-ion battery cell.
DE102015110961.1A 2014-07-11 2015-07-07 Inspection system Active DE102015110961B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/329,461 US10801900B2 (en) 2014-07-11 2014-07-11 Inspection aid
US14/329,461 2014-07-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015110961A1 DE102015110961A1 (en) 2016-01-14
DE102015110961B4 true DE102015110961B4 (en) 2023-11-02

Family

ID=54867086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015110961.1A Active DE102015110961B4 (en) 2014-07-11 2015-07-07 Inspection system

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10801900B2 (en)
CN (2) CN105260761A (en)
DE (1) DE102015110961B4 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10184840B2 (en) 2015-01-07 2019-01-22 The Boeing Company Portable device for quantifying thermochromatic coating signatures
US10352777B2 (en) * 2015-01-07 2019-07-16 The Boeing Company Systems and methods for monitoring temperatures of batteries
DE102015207165A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 Robert Bosch Gmbh A battery system and method for monitoring a temperature of a battery system
EP3316183B1 (en) * 2015-06-26 2020-11-04 Hitachi, Ltd. Item having barcode, data processing device, data processing method, and merchandise quality management method
US20170199087A1 (en) * 2015-12-10 2017-07-13 General Electric Company Components with strain sensors and thermally reactive features and methods for monitoring the same
JP6634853B2 (en) * 2016-02-01 2020-01-22 株式会社オートネットワーク技術研究所 Temperature detection module
CN106503776A (en) * 2016-11-15 2017-03-15 南通芯电物联网科技有限责任公司 A kind of method for confirming electronic label identification state and its electronic tag used
US10787143B2 (en) * 2018-06-20 2020-09-29 Ford Global Technologies, Llc Linchpin verification
JP7259282B2 (en) * 2018-11-21 2023-04-18 トヨタ自動車株式会社 Battery deterioration authentication device and battery deterioration authentication system
IT201900013683A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-01 Iveco Spa DEVICE FOR MONITORING THE TEMPERATURE OF A VEHICLE BATTERY, MONITORING SYSTEM INCLUDING THIS DEVICE AND RELATIVE MONITORING METHOD
CN111076839A (en) * 2019-12-20 2020-04-28 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 Reversible temperature sensing paster type battery module safety monitoring system
DE102020201697B3 (en) 2020-02-11 2021-04-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for categorizing a battery with regard to its further suitability for handling, battery, battery recycling system and motor vehicle
CN112002105B (en) * 2020-08-17 2022-06-10 江苏省电力试验研究院有限公司 Electrochemical energy storage power station safety early warning and fault positioning system based on molecular probe
CN113310593A (en) * 2021-06-03 2021-08-27 四川省东宇信息技术有限责任公司 Detection method and temperature detection system
CN114065790A (en) * 2021-09-27 2022-02-18 华能汕头海门发电有限责任公司 Two-dimensional code management system based on image recognition temperature

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020119364A1 (en) 2000-10-20 2002-08-29 Bushong William H. Method and apparatus for regulating charging of electrochemical cells
US20060008699A1 (en) 2004-06-28 2006-01-12 Um Jae C Secondary battery
US7477995B2 (en) 2005-02-03 2009-01-13 Direct Measurements Inc. Optical linear strain gage
US20090192731A1 (en) 2008-01-24 2009-07-30 Halliburton Energy Services, Inc. System and Method for Monitoring a Health State of Hydrocarbon Production Equipment
US20130093383A1 (en) 2011-10-14 2013-04-18 Duk-Jung Kim Apparatus and method for detecting failure of battery
WO2013112531A2 (en) 2012-01-23 2013-08-01 Avery Dennison Corporation Electrochemical cell labels and accessories

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2056139C (en) * 1991-01-31 2000-08-01 John C. Bailey Electrochromic thin film state-of-charge detector for on-the-cell application
US5614333A (en) * 1994-09-29 1997-03-25 Duracell Inc. Electrochemical cell label with integrated tester
WO1999030268A1 (en) 1997-12-06 1999-06-17 Jon Cameron Thermochromic bar code
US20090020609A1 (en) * 2007-07-16 2009-01-22 Cohen Marc H Sensor-embedded barcodes
US8540156B2 (en) * 2007-11-14 2013-09-24 Varcode Ltd. System and method for quality management utilizing barcode indicators
EP2433146A4 (en) * 2009-05-18 2017-01-18 Microstrain, Inc. Component rfid tag with non-volatile display of component use and scheme for low power strain measurement
JP5489797B2 (en) * 2010-03-17 2014-05-14 三菱重工業株式会社 Battery system
US8395519B2 (en) * 2010-11-19 2013-03-12 General Electric Company Device and method of determining safety in a battery pack
US20130193976A1 (en) * 2012-01-26 2013-08-01 Sancoa International Company, L.P. Label with on-battery voltage indicator
CN103376065B (en) * 2012-04-26 2016-06-22 北京隆盛泰科石油管科技有限公司 Class bar code extensometer system and the method measuring Complete stress-strain curve thereof
US9583796B2 (en) * 2014-04-01 2017-02-28 Palo Alto Research Center Incorporated Method for monitoring/managing electrochemical energy device by detecting intercalation stage changes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020119364A1 (en) 2000-10-20 2002-08-29 Bushong William H. Method and apparatus for regulating charging of electrochemical cells
US20060008699A1 (en) 2004-06-28 2006-01-12 Um Jae C Secondary battery
US7477995B2 (en) 2005-02-03 2009-01-13 Direct Measurements Inc. Optical linear strain gage
US20090192731A1 (en) 2008-01-24 2009-07-30 Halliburton Energy Services, Inc. System and Method for Monitoring a Health State of Hydrocarbon Production Equipment
US20130093383A1 (en) 2011-10-14 2013-04-18 Duk-Jung Kim Apparatus and method for detecting failure of battery
WO2013112531A2 (en) 2012-01-23 2013-08-01 Avery Dennison Corporation Electrochemical cell labels and accessories

Also Published As

Publication number Publication date
US20160011270A1 (en) 2016-01-14
DE102015110961A1 (en) 2016-01-14
CN116413614A (en) 2023-07-11
CN105260761A (en) 2016-01-20
US10801900B2 (en) 2020-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015110961B4 (en) Inspection system
DE60202485T2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING PERFORMANCE DATA RELATING TO AN ELECTRICAL COMPONENT
DE102016100760B4 (en) Monitoring assembly and method for the battery pack of an electrified vehicle
EP3233592A1 (en) Method for changing vehicle energy stores, and energy store changing device
DE102018203280A1 (en) State diagnostic device
DE102010026730A1 (en) Device and method for tire pressure measurement
WO2017182497A1 (en) Method and system for evaluating an electrochemical storage unit
DE102009025373A1 (en) Status indication device for rechargeable motor vehicle battery, has sensor, which responds to age-related volume change of battery and delivers corresponding output signal
DE102017203426A1 (en) Calibration tray, measuring device and method for calibrating driver assistance systems
DE102017102668A1 (en) Method and device for monitoring a temperature of a battery system
DE112018004979T5 (en) Battery usage monitoring with high coverage
DE102012014277A1 (en) Apparatus and method for detecting machine vibrations
DE102018201138A1 (en) Method for detecting, device for displaying and system for checking wear values for electric vehicles
WO2014094703A1 (en) Method for the analysis of the tread of a tire and for the type identification of a tire
DE102011120721A1 (en) Method and device for the optical testing of objects to be tested in the manufacture and / or packaging of cigarettes
DE102013017007A1 (en) Robot with a end manipulator arm with end effector and method for determining a force and torque input to an end effector of a robot
DE102019111555A1 (en) Method and apparatus for detecting thermal runaway of a lithium ion battery
DE102006033629A1 (en) Battery e.g. lithium-iron battery, condition e.g. internal resistance, determining method for vehicle, involves classifying cells based on condition of battery, and evaluating cells with worse condition in diagnostic procedure
US10150525B2 (en) Testing arrangement for testing at least one connection interface and method for testing at least one connection interface with a testing arrangement
DE102019215805A1 (en) Arrangement for determining the status of a battery cell, battery management device and battery system with one arrangement
DE102017213060A1 (en) A computer-implemented method and apparatus for automatically generating tagged image data and analyzer for inspecting a component
DE102013111392A1 (en) Device for damage detection on a self-propelled test vehicle
DE102018217395A1 (en) Method for determining the value of radar measurement values for determining an occupancy status of a parking space
DE102005058315A1 (en) Temperature distribution determining method for use in e.g. battery, involves determining surface temperature of measuring points by using measuring point sample, where measuring points are locally spaced from one another
DE102018212707A1 (en) Method and test system for local leakage determination on a test object

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final